一种利用超宽带UWB技术的遥控器定位方法与流程

本发明涉及遥控器定位技术领域，具体涉及一种利用超宽带uwb技术的遥控器定位方法。

背景技术：

以前遥控器定位器是通过在设备上添加一个发射器，在遥控器上添加一个声光发声装置。当使用者需要寻找遥控器时，通过发射器发射信号使得遥控器上的声光发生装置发出声响和光亮帮助用户寻找遥控器。这种方法实际上无法确定遥控器的位置。只能辅助寻找遥控器。

如遥控器定位系统（申请公布号cn101226679）也是以辅助使用者寻找遥控为目的遥控器定位系统，这个系统需要三个无线存取点分别布置在室内环境下非共线的位置，安装使用复杂功能单一。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种利用超宽带uwb技术的遥控器定位方法，通过用超宽带uwb技术判定遥控器相对主机的空间位置，并精精确到厘米级。一方面可以帮助用户寻找遥控器。另一方面使得主机可以通过遥控器相对于自身的空间位置估计使用者与自己的相对位置关系。根据使用者与自身的位置关系挑战设备显示器角度，改变音箱发生方式等，为使用者提供最佳的观看聆听体验。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：它包含双向飞行时间法、平面定位算法、空间定位算法，所述的双向飞行时间法即每个模块从启动开始即会生成一条独立的时间戳，所述的平面定位算法是通过在主机上布置两个同一水平线上的定位模块，所述的空间定位算法是在平面定位算法的基础上拓展到三维空间，通过在主机上布置三个不共线定位模块。

所述的双向飞行时间法将模块a连接模块b，所述的模块a的发射机在其时间戳上的ta1发射请求性质的脉冲信号，所述的模块b在自己的时间戳tb1接收。所述的模块b在tb2时刻发射一个响应性质的信号，所述的模块a在自己的时间戳ta2时刻接收。由此可以计算出脉冲信号在两个模块之间的飞行时间，从而确定飞行距离s，所述的飞行距离s=c×[(ta2-ta1)-(tb2-tb1)](c为光速)，所述的模块a与模块b之间的直线距离为1/2s。

所述的平面定位算法通过合理安排主机上的位置，可以让遥控上的模块e与模块c、模块d处于同一个水平面的假设基本成立，需要更精确定位的场合可以在主机上增加一个模块，具体的平面定位算法将两个定位模块（模块c、d）设置在同一水平线上，计算遥控器上的模块e到两个主机模块c、d的距离分别为d1、d2并假设模块e与模块c、d处于同一水平面上。则以模块c为原点半径d1的圆和以模块d为原点半径d2的圆的两个交点为可能的模块e位置。由于主机由正反面，主机背面的模块e可能位置2被排除，模块e处于可能位置1。

所述的空间定位算法通过在主机上布置三个不共线定位模块，因为主机上模块的位置是固定且已知的。通过计算遥控器上的模块到三个主机模块的距离可以算出遥控器相对主机的位置，因为主机上三个模块共面，因此在主机正反两面各会有一个可能位置，由于使用者往往处于主机正面，因此可以排除位于主机背面的位置。位于主机正面的位置就是遥控器位置。若在主机上布置四个不共面的定位模块，则可以确定遥控器相对于主机的唯一相对位置。具体的空间定位算法将两个定位模块（模块c、d）设置在同一水平线上，同时增加一个不与这两个模块共线的模块（模块f），计算遥控器上的模块e到两个主机模块c、d、f的距离分别为d1、d2、d3。则以模块c为原点半径d1的球面和以模块d为原点半径d2的球面和以模块f为原点半径d3的球面的两个交点为可能的模块e位置。由于主机由正反面，主机背面的模块e可能位置2被排除，模块e处于可能位置1。

所述的一种利用超宽带uwb技术的遥控器定位方法使用uwb超宽带测距技术，可将遥控器的定位精确到厘米级。

所述的一种利用超宽带uwb技术的遥控器定位方法，摆脱了以往遥控器定位只能用来寻找遥控器的限制。通过判断遥控器相对的主机的精确位置，主机可以更好的为用户提供服务。

所述的一种利用超宽带uwb技术的遥控器定位方法，通过判断遥控器与主机的相对位置，主机可以使用这个位置来判断用户所处位置。以往判断用户所处位置需要摄像头，有较高的安全风险并难以保障用户隐私。

进一步的，所述的一种利用超宽带uwb技术的遥控器定位方法，主机包括不限于电视、电视架、音箱。

本发明的工作原理：一种利用超宽带uwb技术的遥控器定位方法，利用双向飞行时间法、平面定位算法、空间定位算法三种方法对遥控器进行精准位置距离定位，它不需要使用传统通信体制中的载波，而是通过发送和接收具有纳秒或纳秒级以下的极窄脉冲来传输数据，从而具有ghz量级的带宽，uwb具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、系统复杂度低、能提供厘米级的定位精度等优点。

采用上述技术方案后，本发明有益效果为：以该发明一种利用超宽带uwb技术的遥控器定位方法通过用超宽带uwb技术判定遥控器相对主机的空间位置，并精确到厘米级。一方面可以帮助用户寻找遥控器，另一方面使得主机可以通过遥控器相对于自身的空间位置估计使用者与自己的相对位置关系，根据使用者与自身的位置关系挑战设备显示器角度，改变音箱发生方式等，为使用者提供最佳的观看聆听体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明双向飞行时间法结构示意图；

图2是本发明平面定位算法结构示意图；

图3是本发明空间定位算法结构示意图。

具体实施方式

参看图1～图3所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它包含双向飞行时间法、平面定位算法、空间定位算法，所述的双向飞行时间法即每个模块从启动开始即会生成一条独立的时间戳，所述的平面定位算法是通过在主机上布置两个同一水平线上的定位模块，所述的空间定位算法是在平面定位算法的基础上拓展到三维空间，通过在主机上布置三个不共线定位模块。

进一步的，所述的双向飞行时间法将模块a连接模块b，所述的模块a的发射机在其时间戳上的ta1发射请求性质的脉冲信号，所述的模块b在自己的时间戳tb1接收。所述的模块b在tb2时刻发射一个响应性质的信号，所述的模块a在自己的时间戳ta2时刻接收。由此可以计算出脉冲信号在两个模块之间的飞行时间，从而确定飞行距离s，所述的飞行距离s=c×[(ta2-ta1)-(tb2-tb1)](c为光速)，所述的模块a与模块b之间的直线距离为1/2s。

进一步的，所述的平面定位算法通过合理安排主机上的位置，可以让遥控上的模块e与模块c、模块d处于同一个水平面的假设基本成立，需要更精确定位的场合可以在主机上增加一个模块，具体的平面定位算法将两个定位模块（模块c、d）设置在同一水平线上，计算遥控器上的模块e到两个主机模块、d的距离分别为d1、d2并假设模块e与模块c、d处于同一水平面上。则以模块c为原点半径d1的圆和以模块d为原点半径d2的圆的两个交点为可能的模块e位置。由于主机由正反面，主机背面的模块e可能位置2被排除，模块e处于可能位置1。

进一步的，所述的空间定位算法通过在主机上布置三个不共线定位模块，因为主机上模块的位置是固定且已知的。通过计算遥控器上的模块到三个主机模块的距离可以算出遥控器相对主机的位置，因为主机上三个模块共面，因此在主机正反两面各会有一个可能位置，由于使用者往往处于主机正面，因此可以排除位于主机背面的位置。位于主机正面的位置就是遥控器位置。若在主机上布置四个不共面的定位模块，则可以确定遥控器相对于主机的唯一相对位置。具体的空间定位算法是将两个定位模块（模块c、d）设置在同一水平线上，同时增加一个不与这两个模块共线的模块（模块f），计算遥控器上的模块e到两个主机模块c、d、f的距离分别为d1、d2、d3。则以模块c为原点半径d1的球面和以模块d为原点半径d2的球面和以模块f为原点半径d3的球面的两个交点为可能的模块e位置。由于主机由正反面，主机背面的模块e可能位置2被排除，模块e处于可能位置1。

进一步的，所述的一种利用超宽带uwb技术的遥控器定位方法使用uwb超宽带测距技术，可将遥控器的定位精确到厘米级。

进一步的，所述的一种利用超宽带uwb技术的遥控器定位方法，摆脱了以往遥控器定位只能用来寻找遥控器的限制。通过判断遥控器相对的主机的精确位置，主机可以更好的为用户提供服务。

进一步的，所述的一种利用超宽带uwb技术的遥控器定位方法，通过判断遥控器与主机的相对位置，主机可以使用这个位置来判断用户所处位置。以往判断用户所处位置需要摄像头，有较高的安全风险并难以保障用户隐私。

进一步的，所述的一种利用超宽带uwb技术的遥控器定位方法，主机包括不限于电视、电视架、音箱。

本发明的工作原理：一种利用超宽带uwb技术的遥控器定位方法，利用双向飞行时间法、平面定位算法、空间定位算法三种方法对遥控器进行精准位置距离定位，它不需要使用传统通信体制中的载波，而是通过发送和接收具有纳秒或纳秒级以下的极窄脉冲来传输数据，从而具有ghz量级的带宽，uwb具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、系统复杂度低、能提供厘米级的定位精度等优点。

采用上述技术方案后，本发明有益效果为：以该发明一种利用超宽带uwb技术的遥控器定位方法通过用超宽带uwb技术判定遥控器相对主机的空间位置，并精确到厘米级。一方面可以帮助用户寻找遥控器，另一方面使得主机可以通过遥控器相对于自身的空间位置估计使用者与自己的相对位置关系，根据使用者与自身的位置关系挑战设备显示器角度，改变音箱发生方式等，为使用者提供最佳的观看聆听体验。

以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。